光模光谱仪 OWLS

光波导光模(optical waveguide lightmode spectroscopy，OWLS) 技术在集成光学领域中是一个相对较新的产物。作为一项研究发生在固体与液体界面的过程的技术，它使得检测灵敏度、获得的信息量及系统易用性等方面发展到一个更高的水平，甚至高于一些已经有深远影响的技术成就，如椭圆偏光法，表面等离子体共振(SPR).

每种方法都有一定的优点：椭圆偏光法能用于透明的或不透明的基底；SPR 能够实际上也必须与贵金属基底一起使用。但是，在生物学应用中，OWLS 不仅有较高的固有灵敏度，而且便利性和通用性都好于其他常见非标记检测方法.

OWLS检测原理是通过平面波导的基本原理，OWLS 技术使用一个光栅来激发平面波导的导向模式。入射的平面偏振激光从光栅衍射，开始在波导里面通过内部的反射传播。不断测量入射角的变化，不需要任何标记过程就可以直接在光栅上在线监测高分子的吸附质量。这种方法对于波导表面几百纳米内的范围是很敏感的(探测极限小于1 ng/cm2 )。此外，达到秒级的测量时间分辨率可以进行原位的、实时的吸附动力学研究，这项技术相对于SPR 传感器的优势在于它有两个参数：吸附层的厚度(dA)和反射率(nA)可以通过模式方程中的两个测量过的参数同时确定

OWLS 的检测操作十分简便。与其他光学检测方法类似，它的流程主要分成以下三个步骤：

引入缓冲液冲洗表面，以计算传感器的光学参数，如波导层的折射率、厚度、激光初始入射角等。这个过程需要一定的时间以使得这些光学参数变得稳定，在OWLS 检测结果上表现为基线的水平化过程。分子识别(吸附)过程。引入样品溶液，在一定的样品流速和温度下，进行核酸的杂交或者蛋白质的特异性吸附。通过检测传感器光学参数的变化进而实时监测样品结合动力学的变化。再次以缓冲液冲洗，洗去未结合牢固的核酸或蛋白质，以稳定定量检测的结果。

OWLS与其他光学非标记检测法之比较

1.高灵敏度

2.不存在背景噪声

3.定量理论计算

4.实时检测和原位检测

OWLS的主要应用领域：

生物大分子的相互作用

磷脂双分子层(细胞膜)的行为

环境及环境污染监测

生物材料的安全性测试

药物筛选毒理学研究